Sin dai tempi più remoti l’uomo ha sognato di viaggiare nel tempo. Numerosi i film e i romanzi in cui i protagonisti si imbattono in viaggi nel futuro o nel passato. Questo nella realtà è possibile? Potremmo davvero viaggiare avanti o indietro nel tempo? Per rispondere a questa domanda bisogna analizzare alcuni concetti e teorie. Siamo solitamente abituati al concetto di vivere in un mondo a 3 dimensioni, ma ci sbagliamo, questo perché scartiamo a priori il fattore TEMPO che è da considerarsi a tutti gli effetti una quarta dimensione. Albert Einstein ha dimostrato che il tempo non è sempre uguale in tutti i luoghi. Questo dipende dalla massa: dove vi è più massa il tempo è più lento e dove invece non vi è massa il tempo scorre molto velocemente. Per esempio, nello spazio, essendoci meno massa i sistemi GPS devono essere spesso reimpostati perché i loro orologi interni corrono avanti di 8 secondi rispetto a quelli terrestri. Sembra strano ma gli astronauti, quando sono nello spazio infatti invecchiano più velocemente che sulla terra. Il tempo quindi varia a seconda della materia e non possiamo definirlo una dimensione lineare e invariabile. Come la materia, Il tempo presenta varie sfumature e vari “buchi” (buco temporale) che permetterebbero di attraversarlo.
Il viaggio nel tempo è l’ipotetico spostamento tra diverse epoche temporali, verso il passato o il futuro. Per “visualizzarlo” si usa comunemente l’analogia dello spostamento su un filo, una linea che rappresenta il tempo nella sua totalità. Alcune teorie scientifiche ammettono la possibilità del viaggio nel tempo ma solamente attraverso condizioni estreme impossibili da realizzare con le tecnologie disponibili. La teoria della relatività ristretta prende in esame il fenomeno della dilatazione del tempo, registrabile soprattutto da osservatori che si spostino a velocità prossime a quella della luce (299 792,458 km/s), fenomeno verificato da numerosi esperimenti e che sembrerebbe lasciare la porta aperta all’ipotesi dello spostamento nel futuro. Tale spostamento, tuttavia, non ha probabilmente nulla in comune con l’idea dei viaggi nel tempo usata nella fantascienza.
Il viaggio nel tempo nella narrativa e nell’immaginario collettivo viene utilizzato come espediente sia verso il futuro sia indietro fino ad un’epoca precedente. Il concetto di viaggio nel tempo è un’idea che affascina da tempi immemorabili l’umanità ed è presente in svariati miti e tradizioni religiose, che sia mago Merlino a sperimentare delle regressioni temporali, o Maometto in viaggio a Gerusalemme che ascende al Paradiso ritornando prima che un bicchiere spezzato abbia versato il suo contenuto. Dato il naturale evolvere del presente verso l’immediato futuro, tutti gli esseri viventi viaggiano comunque già di per sé attraverso il tempo, dal concepimento fino alla completa disgregazione dell’organismo.
Il viaggio nel tempo secondo la fisica attuale
Nel campo della fisica, l’esperimento ideale del viaggio nel tempo è talvolta usato per esaminare le conseguenze di teorie scientifiche come, per esempio, la relatività speciale, la relatività generale e la meccanica quantistica. È stato ampiamente comprovato con prove sperimentali che lo scorrere del tempo non esiste come tempo assoluto: infatti, come previsto dalla relatività ristretta, lo scorrere del tempo è differente per osservatori che siano in moto l’uno rispetto all’altro. Le teorie della relatività einsteiniane sono ad oggi il maggiore strumento utilizzato per poter ipotizzare condizioni realmente possibili di “viaggio nel tempo”. Uno dei principi fondanti di tali teorie è la costanza della velocità della luce nel vuoto; tale principio permette già di identificare tre condizioni possibili legate alla possibilità di viaggio nel tempo:
Alle velocità infraluminali, al di sotto della soglia della velocità della luce nel vuoto, esistono corpi dotati di massa, sia a riposo che accelerata, superiore a zero: tali corpi possono muoversi avanti ed indietro nello spazio ma non nel tempo (nel nostro “universo” la direzione del tempo è preordinata e corre dal “passato” al “futuro”).
Alla velocità della luce, lo spazio e il tempo si annullano: il fotone, dotato di massa a riposo nulla, può muoversi a questa velocità in quanto virtualmente privo di inerzia. Alla velocità della luce la contrazione del tempo è zero, e la dilatazione dello spazio è infinita. In queste condizioni, è impossibile identificare la posizione del corpo con un insieme di quattro coordinate: la coordinata temporale sarebbe la stessa in qualunque punto venisse a trovarsi, ossia, un orologio alla velocità della luce continuerebbe a segnare lo stesso orario; le tre coordinate spaziali non sarebbero un numero finito. Ciò equivale a dire che il corpo si trova contemporaneamente dappertutto e in un eterno presente. Un corpo dotato di massa superiore a quella del fotone non può raggiungere la velocità della luce, in quanto, come compendio della legge einsteiniana dell’equivalenza tra materia ed energia (E = mc2), tutta l’energia fornita per accelerare il corpo massivo a velocità prossime a quelle luminali viene convertita automaticamente in materia andando, in ultima analisi, a massificare ulteriormente il corpo stesso, accrescendone l’inerzia, il che richiede ulteriore energia per accelerarlo (in pratica si crea un circolo vizioso in cui l’energia non accelera più il corpo ma al contrario ostacola l’accelerazione del corpo stesso incrementandone la massa, in quanto convertita in materia).
A velocità sopraluminali, invece, l’ipotetico corpo dovrebbe possedere soltanto una massa virtuale, sia a riposo sia accelerata. A questa ipotetica particella è stato attribuito il nome di “Tachione”. Esso si muoverebbe in uno spazio ancora nullo (in realtà, dovrebbe muoversi in uno spazio negativo, il che non ha senso) e in un tempo “invertito”. Praticamente, non sarebbe libero di muoversi nello spazio, e la sua successione temporale andrebbe dal futuro al passato. Nel “mondo sopraluminale”, in pratica le conseguenze precederebbero la causa generante; l’effetto precederebbe la causa. Anche il secondo principio della termodinamica verrebbe ad esser invalidato: per esempio, i cocci di vetro si ricomporrebero per generare un bicchiere infranto; oppure un cadavere riprendere vita e ringiovanire fino al momento del concepimento.
A proposito dei tachioni bisogna notare che, a rigore, la teoria einsteiniana non vieta velocità superiori a quella della luce: il raggiungimento di tali velocità è infatti vietato solamente ai corpi aventi massa. Esistono quindi degli oggetti nell’universo per cui tale divieto non è valido. Inoltre, tutte le formule della teoria della relatività contengono un termine temporale elevato alla seconda potenza, per cui la definizione di un tempo negativo non crea particolari problemi al modello fisico-matematico. Per quanto riguarda il “mondo infraluminale”, si sa, dalla relatività ristretta, che il tempo rallenta in un sistema di riferimento in movimento. In altri termini, più un oggetto si sposta velocemente rispetto a un altro, più il tempo per il primo oggetto passa lentamente se confrontato con il tempo del secondo, spostando in pratica il primo oggetto nel futuro del secondo. Nella pratica, ponendo un orologio di precisione su di un mezzo ad alta velocità, tipicamente un velivolo o nel sistema GPS, è normale riscontrare una discrepanza tra di esso e il rispettivo orologio di riferimento con cui è stato precedentemente sincronizzato, posto in un sistema in quiete (per esempio sulla pista), dimostrando evidentemente che l’orologio del velivolo, spostandosi ad alta velocità dal suo riferimento, ha viaggiato qualche frazione di secondo indietro rispetto all’orologio posto a terra. A tale proposito dobbiamo pensare che la “velocità” con cui scorre localmente il tempo in un sistema in quiete è di un secondo al secondo, prendendo come sistema di riferimento lo stesso sistema (in quiete) in cui ci si trova. Nel precedente esempio sul velivolo il tempo scorre a meno di un secondo (tempo locale, sistema del velivolo) al secondo (tempo del sistema di riferimento, in quiete, sulla pista) in quanto sul mezzo in movimento la dimensione temporale è allungata e dunque il suddetto orologio impiega un tempo maggiore per emettere un “tic”, ovvero per scandire un secondo; in altre parole c’è un lievissimo ritardo riscontrabile da evidenze strumentali sperimentali (gli orologi in movimento nel velivolo ci diranno che è passato meno rispetto a quanto ci direbbe un orologio in quiete), ma non dalla mente umana. Ciò corrisponde a dire che, viaggiando a elevate velocità, è possibile “risparmiare” qualche secondo.
Per quanto riguarda i viaggi temporali riscontrabili dall’esperienza umana, le teorie einsteiniane della relatività ci dicono che per i corpi dotati di massa essi sono possibili solo per corpi che si spostino a velocità commensurabili con quella della lucenel vuoto oppure per corpi immersi in campi gravitazionali significativi (come in prossimità di un buco nero o di una stella di neutroni); il tempo viene in questi casi enormemente influenzato nel suo scorrere, fino ad arrivare addirittura a fermarsi in taluni casi estremi, come in prossimità dell’orizzonte degli eventi. Non a caso, i buchi neri, che sono gli oggetti fisici dove sono massime densità di materia e campo gravitazionale, sono associati alla possibilità di creare ponti spazio-temporali (ponti di Einstein-Rosen). Per capire un po’ meglio il concetto di “tempo influenzato dalla gravità” dobbiamo raffigurarci lo spaziotempo (o “cronotopo”, mutuando il termine dalla geometria) come un telo perfettamente elastico, ben tirato, increspato in qualche punto da alcuni gravi (un’increspatura è detta “curvatura spaziotemporale”). La gravità è rappresentata dalla deformazione di questo telo (per l’appunto, dalla curvatura spaziotemporale) che si flette, ad esempio, nei dintorni della massa di una stella, proprio come farebbe una palla da biliardo su un telo elastico. Il tempo può essere visto invece come l’inclinazione di questo tessuto, che in prossimità delle infossature si accentua (si dilata e si allunga). Se le teorie einsteiniane pongono un limite teorico alle velocità, che non possono superare quella della luce nel vuoto, non vi sono limiti teorici all’intensità di un campo gravitazionale e, quindi, alla deformazione dello spazio-tempo. Le speculazioni teoriche sulla creazione di “macchine per il viaggio nel tempo” sono quindi incentrate sull’ipotizzazione di deformazioni spazio-temporali di varia natura (oltre che su alcune soluzioni particolari delle equazioni presenti nelle teorie di Einstein, come ad esempio la Curva spaziotemporale chiusa di tipo tempo). La realizzazione di tali deformazioni, sempre estreme, necessita però di quantità immense di energia, che eccedono di gran lunga persino quelle prodotte nel Sole. Un esempio di costruzione spazio-temporale in grado di produrre viaggi nel tempo anche “all’indietro” è il Ponte di Einstein-Rosen.
Le teorie si Stephen Hawking (tratto dall’articolo:
http://www.fantascienza.com/magazine/notizie/13755/arriveremo-ai-viaggi-nel-tempo-lo-dice-stephen-h/) :
… Riguardo ai viaggi nel tempo, però, Hawking ha ammesso di essere stato abbastanza riservato su questo soggetto per paura di essere considerato un eretico dalla comunità scientifica, ma che di recente ha cambiato idea. In un nuovo documentario della serie afferma che un giorno le astronavi saranno abbastanza veloci che il tempo rallenterà per chi si trova a bordo e che, sempre in teoria, l’equipaggio potrebbe essere in grado di ripopolare la Terra se la nostra specie dovesse estinguersi nel periodo trascorso in missione. Tale nave spaziale quindi sarebbe capace di viagguare nel tempo, anche se solo in avanti, superando la teoria di Einstein, destinata così a diventare obsoleta come è destinato a diventarlo adesso, ad esempio, il telefono fisso di casa…
Sempre su Hawking, tratto da “Stephen Hawking: viaggiare nel tempo è possibile” su
http://nextme.it/scienza:…Ed è oggi proprio uno dei più noti fisici britannici, Stephen Hawking, a discutere nuovamente le teorie sullo spazio-tempo nel corso di un’intervista per Parade Magazine: viaggiare nel tempo potrebbe non essere impossibile, a patto che si trovi un modo per per rompere il continuum spazio-temporale, una possibilità che sta in piedi proprio grazie alla Teoria generale sulla Relatività di Albert Einstain. Secondo quanto pubblicato nell’ultimo libro di Hawking ’The Great Design’, malgrado tutto questo rimandi incredibilmente al fantascientifico film degli anni ‘80 Ritorno al Futuro, il concetto ha, almeno in teoria, una sua logica sensata e plausibile: immaginate un’astronaveche viaggi così velocemente (quasi alla velocità della luce) da rallentare il tempo per chi è a bordo, mentre fuori tutto scorre regolarmente. Immaginate che l’equipaggio, quindi, torni prima ancora d’essere partito. …
…Le teorie di Hawking hanno così riacceso il dibattito sulla questione; in risposta alle sue dichiarazioni, infatti, Brian Cox, professore della Manchester University e presentatore del programma ’Wonders of the Solar System’ in onda sulla BBC, ha dichiarato: “E’ già noto dagli acceleratori di particelle che il tempo rallenta per gli oggetti che si muovono ad alte velocità. Quando portiamo una piccola particella al 99.99% della velocità della luce nel LHC(Large Hadron Collider) del Cern di Ginevra - spiega lo specialista - il tempo che sperimenta è solo una frazione del nostro, un sette millesimo. Se costruissimo un’astronave abbastanza veloce, potrebbe raggiungere molte altre stelle già durante la vita del suo equipaggio, ma sulla Terra sarebbero trascorsi intanto due miliardi e mezzo di anni”. …
Tratto dall’articolo: ”La Macchina del Tempo di VADIM CHERNOBROV” su
www.fisicamente.it :
…Il marchingegno non permetterà di cambiare la realtà storica. Chi volesse provarci rischierebbe un viaggio senza ritorno. La storia di ‘Ritorno al futuro’, un film di qualche anno fa che ebbe un certo successo al punto che ne fu proposta una seconda ‘puntata’ nel giro di qualche mese, potrebbe presto diventare realtà. Il miracolo avrà luogo se l’ingegnere astronautico russo, Vadim Cernobrov, che sostiene di avere inventato la Macchina del Tempo riuscirà a portare a termine i suoi esperimenti. Il marchingegno c’è: stando alle foto pubblicate dai giornali – perchè l’inventore non la vuole mostrare ad altri cronisti – si tratta di una capsula metallica di forma sferica, di due metri di diametro, molto simile alla ‘Vostok’ del primo cosmonauta russo Yuri Gagarin. E c’è anche il primo ‘crononauta’ che una volta messo a punto il progetto sostituirà gli animali che sino ad ora sono stati utilizzati nei test: è un giovane programmatore di computer, Ivan Konov. Cernobrov lo ha scelto perché “e’ in eccellenti condizioni di salute ed ha una psiche molto forte che anche se gli capitasse di vedere la fine del mondo, avrebbe abbastanza sangue freddo per raccontarlo”. Quando verrà il momento, Konov verrà chiuso nella cabina di un metro della macchina del tempo all’interno della quale verranno creati forti campi elettromagnetici rotanti che – spiega Cernobrov – rallentano o accelerano il procedere del tempo, la cui alterazione viene registrata da speciali apparecchi cronometrici ad alta precisione. Per il momento, però, i test sono stati compiuti solo con animali per ragioni di sicurezza ed hanno avuto una durata estremamente breve per evitare danni alla salute e per non perdere la macchina, che “e’ molto costosa” come ha spiegato lo scienziato russo che è riuscito a realizzare un “distacco dal tempo di pochi minuti”. In futuro, pero’, il “periodo di distacco” verrà aumentato gradualmente, puntando a realizzare una missione di “uscita dal nostro tempo di pochi giorni o al massimo un mese, ed esclusivamente nel passato”. Cio’ perfacilitare il recupero della capsula. Chi già immagina che viaggiare indietro nel tempo consenta di modificare la realtà storica resterà deluso. In nessun caso un ‘viaggiatore del tempo’ sarebbe in grado di farlo: ”anche se interferisse con gli avvenimenti, ciò avrebbe valore soltanto per il momento in cui ciò si verificasse, senza nessuna conseguenza per noi”. Anzi, il viaggio potrebbe essere pericolosamente senza ritorno. Cernobrov avvisa: “un tentativo del genere rischierebbe di farlo perdere in un universo parallelo dal quale non potrebbe più tornare”. …
La macchina del tempo (radionica) secondo Stephen L. Gibbs, tratto da “La Macchina del Tempo di Gibbs” da
www.fisicamente.it :
…ecco un americano che afferma di aver costruito una macchina che aprirebbe varchi spazio-temporali. Questa volta le informazioni non sono misteriose ma vengono rese disponibili. Si possono acquistare dei file che spiegano come autocostruirsi una macchina radionica per viaggiare nel tempo. Noi di Fisicamente.it ne abbiamo acquistato una copia, ma per motivi di Copyright non possiamo divulgarne il contenuto in modo dettagliato. In esse l’autore mette in guardia l’aspirante crononauta dall’usare questa macchina. Secondo le sue affermazioni tali macchine aprirebbero dei varchi sulle dimensioni superiori dalle quali potrebbero uscire delle entità malefiche che vi erano state confinate. In altre parole i demoni uscirebbero da questi varchi temporali aggredendo il provetto viaggiatore. Queste storie sembrano più delle idee strampalate uscite da un film horror piuttosto che da una persona che si dedica seriamente alla scienza. Tuttavia dobbiamo notare che la fisica ufficiale (e non solo noi di Fisicamente.it) invoca l’esistenza delle dimensioni superiori per giustificare fenomeni altrimenti inspiegabili. Stiamo parlando della teoria delle superstringhe. Quindi, se la fisica moderna sente la necessità di credere nell’esistenza delle dimensioni superiori, appare giustificato chiedersi cosa potrebbe accadere se si aprisse un varco attraverso di esse. E’ possibile che in esse vi sia una qualche forma di vita? E se vi fosse vita intelligente? Si aprirebbe la strada ad una serie di domande apparentemente ridicole, ma in realtà con un senso preciso. Non a caso la maggior parte delle persone al mondo sono conviente che esista un essere supremo, cioè Dio. Sono altresì conviente nell’esistenza della sua controparte malefica, ovvero il diavolo. Quindi, non sarebbe illogico pensare che aprire un varco nelle dimensioni superiori possa avere una conseguenza pesante per chi lo apre. L’uomo rimarrebbe in regime di libero arbitrio finché non va ad aprire dei varchi sulle dimensioni superiori per viaggiare nel tempo; se lo facesse, sarebbe soggetto ad altre leggi. Infatti secondo Gibbs, sarebbe necessaria una forte fede in Dio per non essere catturati dai demoni durante l’uso della sua macchina radionica. In particolare se si cerca di viaggiare nel tempo per scopi egoistici e personali si finisce per essere rapiti verso l’ignoto. …
Trovate altre informazioni su questo sito (in lingua inglese):
www.hdrusers.com/
Topic: E’ possibile viaggiare nel tempo? (tra scienza e fantascienza) (Letto 982 volte)